探究基因突变的原因

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1、带有“探知欲望”的生物学教学设计袁來平（江苏省如皋市搬经中学江苏如皋226561）摘要带有“探知欲望”的教学设计是新课程理念所侣导的，可通过提供载体来激起思维兴趣；通过问题引领來暴露思维过程；通过变式追问來增强思维效能；通过联系实际来回归思维价值。所以带有“探知欲望”的教学设计不仅能打造高效激情的课堂，而且能多侧面地拓展学生的深层思维，提升教学效能！关键词思维探知欲望教学设计瑞士教育家皮亚杰指出：“教师不仅是教给学生知识，而是要用种种方法来刺激学生的探知欲望，从而构建学生的知识结构。”带有“探知欲望”的教学设计正是新课程理念所倡导的，它不仅能打造高效激情的课堂，而且

2、能多侧血地拓展学牛的深层思维，提升教学效能!卜•面以人教版《高中牛物•必修2•遗传与变异》第5章第1节的“基因突变的原因”为例。1提供载体，激起思维兴趣利用教材中的插图、实验室里的模型、标本、挂图及多媒体演示等创设情境为学生进行探究提供讨论与交流的载体，同时也激起学生的思维兴趣。在探究“基因突变的原因”时提供了从宏观到微观、从现彖到本质的资料和课件演示，來激发学生探知欲望。资料1：1910年一位黑人因发烧、肌肉疼痛去医院看病，抽血镜检发现他的红细胞不是正常的圆饼状而是呈镰刀状，这种红细胞运氧能力低、易破裂，使人局部组织器官缺血缺氧,严重时会导致死亡。因此人们称为镰刀

3、型细胞贫血症。主要发生在黑色人种中，在我国的南方地区也发现有这类病例（课件展示图片）。资料2：1949年两次获诺贝尔奖的鲍林将正常人、镰刀型细胞贫血症患者和镰丿J型细胞贫血症基因携带者的血红蛋口进行电泳，图谱显示：正常人与镰丿J型细胞贫血症患者的电泳图谱不同，而正常人与镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋片以1：1的比例配成混合物的电泳图谱与携带者的血红蛋白电泳图谱相同。据此他推理出镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的结构缺陷造成的（课件展示电泳图谱）。资料3：血红蛋白是山2条肽链组成的，1956年Ingram等人用胰蛋白陆对这2种人的血红蛋白在相同条件处理后电泳，发现肽链

4、只有1个位置不同，如下:正常人：缄氨酸一纟R氨酸一亮氨酸一苏氨酸一脯氨酸一

5、谷氨酸

6、一谷氨酸一赖氨酸患者：缄氨酸一组氨酸一亮氨酸一苏氨酸一脯氨酸一壓風一谷氨酸一赖氨酸一…资料4：经DNA测序发现，决定上述肽链的相关基因也发生了相应的变化。在新奇载体的诱导下、在关注镰刀型细胞贫血症生命垂危的感染下，学生由无声的读、看儿分钟后变成了同桌小声交流，然后变成小组间的热烈讨论。2问题引领，暴露思维过程思维永远是从问题开始的，在提供了探究载体的垄础上要预设好展开探究的主干问题，通过主干问题去最大限度地揭示学生的思维过程，当然主干问题要具有一定的开放性、深刻性、层次性，使不同层次

7、的学牛都有思考的兴趣和思维的空间，在解决问题过程中要适时、适度、有针对性地纠正较深层次的思维偏差。学生在阅读资料和观看课件后可通过以下主干问题来引领：1）表1中①、②栏可根据上面资料完成。2）表1中③栏可查阅课木第65页密码了表完成。3）表1中④栏可根据转录推理探究。4）表1中⑤栏可通过比较法（探究主线提示：性状一蛋白质->mRNA->DNA）。表1探究主线正常人镰刀型细胞贫血症患者①性状（红细胞）形态:圆饼状功能：运氧能力正常形态：镰刀状功能：运氧能力低，易破裂②蛋白质（血红蛋白）中氨基酸序列笫6位：谷氨酸第6位：缄氨酸③mRNAGAA或GAGGUG或GUU或GU

8、A或GUC④DNA（基因）CTT或CTCGAAGAGCAC或CAA或CAT或CAGGTGGTTGTAGTC探究镰刀型细胞贫血症形成的根木原凶:探究1：若④栏中只有第3对碱基发生替换，分析如下：GAC—天冬氨酸（改变）CTGCTTCTCGAG谷氨酸（不变）GAAGAGCTAAGATGAU天冬氨酸（改变）CTCGAGGACCTGGAC天冬氨酸（改变）CTTGAA谷氨酸（不变）CTAGAAGAU天冬氨酸（改变）结论1：探究2：GAT以上替换都无缄氨酸形成。若④栏中只有第2对碱慕发生替换，分析如下：GUA-纟撷氨酸（改变）CTTGAAGCAGGA一甘氨酸（改变）丙盘酸（改变

9、）GCGGUG纟颉氨酸（改变）CTCGAG丙氨酸（改变）GGGft氨酸（改变）GAC结论2：以上替换中只冇J替换成A才冇绻氨酸形成。AT探究3：结论3：若④栏中第2、第3対碱基都发生替换：18种替换的探究方法同上。无论第3对碱基是否发生替换，只耍第2对碱基工替换成氐才会有绻氨酸形成。AT总结论：第2对碱基工替换成A才是形成这利「病的根木原因。AT在兴趣张动卜•学牛积极交流发言，“有可能发牛第3对碱基替换”，“有可能发牛第2对碱基替换”，“也有可能第2、第3对碱基都发生替换”，“为什么第1对碱基不可能发生替换”……在探究讨论过程中达到巩固和深化知识、互相启发学习、